第20回国試午後2問の類似問題

図のように0.20μFと2.0μFのコンデンサ2個を直列に接続し、その両端に110 Vの直流電圧を印加した。2.0μFのコンデンサの両端にかかる電圧はどれか。（電気工学）

1: 0.10V

2: 10V

3: 55V

4: 100V

5: 110V

電荷Q を蓄えた平行平板空気コンデンサの極板間に比誘電率5 の材料を挿入すると、極板間の電界強度は何倍になるか。

1: 0.2

2: 0.5

3: 1

4: 2

5: 5

糸に円形磁石を取り付けて振り子を作り、その振り子の支点の真下に円形コイルを水平に置いた。磁石の上面はN極、下面はS極であり、磁石の直径はコイルの直径と同程度とする。振り子2往復分のコイルの端子電圧波形はどれか。 

図のような直方体の容器に食塩水を満たし、両側面A、Bに電極をつけて高周波電流0.8A（実効値）を20秒間流したところ、食塩水の温度が3℃上昇した。AB間の抵抗は純抵抗で300Ωとすると、容器内の食塩水の量は何mLか。ただし、この食塩水1mLを1℃温度上昇させるのに必要なエネルギーは4Jとする。また、熱放散はないものとする。

1: 16

2: 64

3: 320

4: 960

5: 1280

図のようにコンデンサを電池に接続したとき、AB間の電圧はどれか。（電気工学）

1: 1.0V

2: 1.9V

3: 3.8V

4: 4.0V

5: 4.4V

真空中に、それぞれ電荷 +Q［C］が帯電する質点 A 及び B がある。これら の帯電体をそれぞれ長さ a［m］の糸で点 P からつるしたところ、図のように、帯電 体 A、B は糸の鉛直直線に対する傾きが 45°となって静止した。帯電体 A、B 間に 働く力 F［N］の大きさとして、正しいのはどれか。

2枚の同じ面積の金属平板A、Bを間隔dだけ離して平行に並べた。金属平板Aに電荷+Qを、金属平板Bに電荷-Qを与えた。その後、金属平板Bだけ動かし、最初の位置から10d離した。金属平板Aと金属平板B’の電位差は、金属平板Bを動かす前の何倍か。 

1: 1．0倍 

2: 5．0倍 

3: 5．5倍 

4: 10倍 

5: 11倍 

図のように真空中で、2本の平行な無限に長い線状導線1，2に大きさが等しく、反対方向にI[A]の電流が流れているとき、P点での磁界[T]はどれか。ただし、P点は各導線から等しくr［m］離れている。また、μ0は真空の透磁率である。（電気工学）

1: 0

2: $\frac{\mu_0I}{4\pi{r}}$

3: $\frac{\mu_0I}{2\pi{r}}$

4: $\frac{\mu_0I}{\pi{r}}$

5: $\frac{{2\mu}_0I}{\pi{r}}$

図は、真空中に正電荷で帯電した半径rの導体球の断面である。図中の各点(＊)において電界強度が最も大きい点はどれか。

1: A

2: B

3: C

4: D

5: E

導体A、B、Cが図のように配置されている。導体Aに正電荷を付与するとき、正しいのはどれか。ただし、各導体間は絶縁されている。

a: 導体Cに静電誘導が生じる。

b: 導体C内に電界が生じる。

c: 導体Bの表面に負の電荷が誘起される。

d: 導体Cの電位が変化しても導体Bの電位は変化しない。

e: 導体Cを接地すると導体Bが静電シールドされる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

一様な電界に置かれた導体について正しいのはどれか。ただし、真空中とする。

a: 導体表面に電荷が現れる。

b: 導体内の電界の大きさは0となる。

c: 導体内の自由電子は電界の方向へ移動する。

d: 導体内では誘電分極が起こる。

e: 電界の方向は導体表面との接線方向となる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図の回路でコンデンサに初期電荷が存在している。スイッチを閉じてから1秒後の電流値を、スイッチを閉じた直後の電流値と比較した時の比で最も近いのはどれか。ただし、自然対数の底e = 2. 73とする。

1: 0. 76

2: 0.63

3: 0.5

4: 0.37

5: 0.24

空気コンデンサの電極間距離を2倍にした。同一電圧で蓄えられるエネルギーは何倍か。

1: $\frac{1}{4}$

2: $\frac{1}{2}$

3: 変化しない

4: 2

5: 4

全く帯電していない完全導体を一様な電界の中に置いた。正しいのはどれか。

a: 電気力線は導体を置く前と置いた後では異なる。

b: 導体の表面には電磁誘導によって負の電荷が現れる。

c: 導体表面の電位は一様ではない。

d: 導体の内部に静電誘導によって負の電荷が現れる。

e: 導体の電荷の総和は0に保たれる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

生体用表面電極について正しいのはどれか。

1: 電極の表面積と電極電位は反比例する。

2: 銀‐塩化銀電極とステンレス電極を併用すると電極電位の差が大きくなる。

3: 電極の接触インピーダンスが小さいほうが筋電図の影響が出やすい。

4: 銀‐塩化銀電極に電極用ペーストを塗布すると電極電位を小さくできる。

5: 電極の表面積が大きいほど交流雑音（ハム）の影響を受けやすい。

帯電している導体球が真空中におかれている。正しいのはどれか。ただし、導体には電流は流れておらず、すべての電荷が静止しているものとする。 

1: 導体表面は等電位面である。 

2: 導体内部には一様な電荷が存在する。 

3: 導体内部には同心円状に電界が存在する。 

4: 導体内部から放射状に電気力線が出入りする。 

5: 導体球に帯電体を近づけると導体内部に電位差が生じる。 

図のようにA点に電気量Q、B点とC点に電気量2Qの点電荷が正方形の各頂点に固定してある。A点の点電荷にはたらく静電気力がつり合うとき、X点の電気量はどれか。ただし、Q＞0ある。

1: Q

2: -Q

3: 2√2Q

4: -2√2Q

5: -4√2Q

正しいのはどれか。

1: ソレノイドの長さが断面の半径に比べて十分に大きいときソレノイド内部の磁束密度は一様である。

2: 直線電流によって生じる磁界の大きさは電流からの距離の2乗に反比例する。

3: 一回巻き円形コイルの中心における磁界の大きさは半径の2乗に反比例する。

4: 磁力線に平行に流れる電流は力を受ける。

5: 強磁性体の比透磁率は約1である。

1μFの平行平板コンデンサについて正しいのはどれか。

1: 極板面積を2倍にすると容量が4μFになる。

2: 極板間距離を2倍にすると容量が2μFになる。

3: 100V、50Hzの交流電源に接続すると約3.1mAの電流が流れる。

4: 正弦波交流電圧をかけると、流れる電流の位相は電圧に対して90°進む。

5: 正弦波交流電圧をかけて、周波数を2倍にすると流れる電流は4倍になる。

断面積S、長さL、導電率σである金属棒の抵抗を表す式はどれか。

1: L/σS

2: Lσ/S

3: LS/σ

4: σS/L

5: σ/SL